吳燁(中石化中原石油工程設計有限公司,河南 濮陽 457000)
探究油氣集輸工藝過程及流程選用
吳燁(中石化中原石油工程設計有限公司,河南 濮陽 457000)
在能源行業(yè)中,油氣集輸工藝在其中發(fā)揮著巨大作用。其中流程的選用至關重要,一個合理的油氣集輸工藝流程能夠極大提高油氣的利用率,降低傳輸過程中的消耗,提供最大化產(chǎn)值。本文重點探究油氣集輸工藝的過程,以及提出油氣集輸工藝的流程選用。
油氣集輸;工藝過程;流程選用
油氣集輸主要指收集、處理、運輸油田礦場原油與天然氣的整個過程,將不同的油田、油井中的油、水、氣的混合物進行集中,在經(jīng)過一系列油氣集輸工藝過程進行處理,最終形成符合標準的天然氣、原油、輕烴等日常使用能源,并集輸?shù)郊姓?,同時將一些污水、污油進行處理,防止環(huán)境污染。整個油氣集輸工藝過程非常復雜、繁瑣,需要運用大量的先進技術,不同流程工藝的集輸效率、形式都存在一定差異,想要更好實現(xiàn)油氣集輸效率、質量,必須要早好流程工藝選擇,保證污染最小化、效益最大化。
油田、油井所挖掘出的混合物無法直接使用,必須要經(jīng)過一系列的油氣集輸流程:
①油井計量;②集油、集氣;③將采集混合物分離成天然氣、原油、采出水;④將原油內的易揮發(fā)成份脫除,保障原油飽和蒸汽壓不高于商品原油規(guī)定的標準,之后將符合商品標準的原油貯存在礦場原油庫中;⑤對天然氣進行進一步凈化處理,例如脫氫、脫酸等,保障天然氣所含指標能夠達到商品天然氣標準;⑥天然氣凝液回收;⑦將天然氣進行凝液儲存;⑧含油污水處理。
在選擇油氣集輸流程的過程中,必須要根據(jù)油田開發(fā)實際需求和戰(zhàn)略進行選擇,并且要充分考慮企業(yè)自身的采油工藝、資金需求、側重點等因素;以及油田和油井所產(chǎn)出的油氣性質、開采環(huán)境、油氣處理等因素。保障選擇的油氣集輸流程足夠合理、科學、環(huán)保、高效。通常情況下,油氣集輸?shù)牧鞒讨饕幸韵聨c選擇:
2.1 集中、中心油區(qū)的集輸流程
油田的主要產(chǎn)油區(qū)為集中油區(qū)和油田中心,該地區(qū)的主要特點為油井基數(shù)大、開發(fā)油量多、油資源集中、產(chǎn)量高等,在此地區(qū)進行開采剩余物的能量非常大。所以,為了能夠降低集輸流程與集輸成本,可以通過集中處理、集中計量的集輸流程,例如一、二級布站等[1]。
2.2 外圍、分散油區(qū)的集輸流程
該集輸流程主要用于油田周邊或是過于非常分散的油區(qū),該地區(qū)的產(chǎn)油氣量相對要少很多,同時油井也相對較少、較分散,所產(chǎn)能源值有限,所以一般會采用非重型傳輸設備與流程,例如環(huán)形管網(wǎng)流程、多采用分片接轉流程。
2.3 稠油集輸流程
在油氣田開采中,會生產(chǎn)一定比例的稠油,稠油流動性差、過于粘稠、能量密度大。稠油集輸流程比較復雜,同時也形成了多種集輸方法。例如摻蒸汽集輸、摻活性水集輸、裂化降粘集輸、摻稀油集輸、高溫集輸?shù)攘鞒?,并且每一種流程方式中都存在諸多環(huán)節(jié)與周期,單以油摻蒸汽集輸流程來說,其中就包含著四個階段:①注蒸汽階段;②高溫生產(chǎn)階段;③正常生產(chǎn)期;④低溫生產(chǎn)期。
2.4 天然氣集輸流程
2.4.1 井氣量濕氣帶液計量工藝
在選擇天然氣流程中,必須要根據(jù)開發(fā)地現(xiàn)狀采用合理、適用的計量儀表與流量計量方法,再通過一系列的計量對比實驗確定計量方式,在計量中能夠顯示累計工況流量、瞬時工況流量,在根據(jù)實際的開采情況中的溫度、運行壓力將工況流量轉化為標況流量。同時,要保障計量結果的誤差在合理范圍內。
2.4.2 井間串接和中低壓濕氣采氣工藝
很多開采油田中的井數(shù)多、井口小,為了能夠讓天然氣采集更加效率,可以采用井間串聯(lián)管網(wǎng)。通過管網(wǎng)能夠將周邊的幾個井口串聯(lián)到采氣干管中,將幾個井口所采集的天然氣匯合后再集輸?shù)郊瘹庹局?。一般情況下,6~8口井串聯(lián)成一組,集氣站所傳輸井口數(shù)為大約45~75口。與此同時,低壓濕氣采氣工藝主要應用于腐蝕性氣體較弱的開采環(huán)境中,例如CO2、H2S較弱的情況下。在此基礎上,通過井下節(jié)流,保持井口天然氣壓力在1.5MPa左右,由于采氣管線不保溫、井口不加熱、采氣管線不注醇,在這種條件下能夠保證井口和管線不會形成水合物,甚至不用專業(yè)人員來看守,大大降低人力。
2.4.3 集氣站常溫分離和增壓集氣工藝
通常情況下,干管進入集氣站的濕天然氣壓力大約在1.3 MPa左右。在講這些天然氣從集氣站集輸?shù)娇偨Y關之后,還要再次進行分離、計量、增壓等環(huán)節(jié)后,再進行統(tǒng)一的集中處理。如果在溫度較高的夏季,可以適當將集輸壓力提升到4.0 MPa,通過利用井口集輸壓力,減少壓縮機的使用率,從而能夠提高運作效率、降低能耗與開采成本。想要有效降低井口最低生產(chǎn)壓力,可以通過集氣站分散增壓方式。該方法能夠有效提高采集效率、延長井口開采周期,同時能夠有效減少管網(wǎng)使用,最終滿足天然氣增壓集輸和氣田增壓開采的需求。
與此同時,根據(jù)國家要求,在雷雨天要停止液化氣裝卸工作,同時要在液化罐安裝防火、防雷裝置,接地電阻要小于10Ω。天然氣儲存裝置在正式使用前要進行試運、試壓、氣體置換等實驗,其中的置換氣體要為惰性氣體,待到置換結束后,取出置換樣本,如果樣本含氧量在2%以下即可正常使用。
油氣資源是人們日常生活中不可或缺的能源,所以其集輸工藝與流程選擇至關重要。所以,油氣開采企業(yè)必須要根據(jù)企業(yè)自身情況與開采環(huán)境進行分析,選用合理、科學的集輸流程,保障開采效率與企業(yè)經(jīng)濟效益。
[1]黃耀達,吳濤,關克明.淺談油氣集輸工藝過程及流程選用[J].石油和化工設備,2013,12:24-26.
[2]王青.綏靖等油田集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗與優(yōu)化技術研究[D].西安石油大學,2014:12-13.